Método para asignar recursos de comunicación para la comunicación entre un emisor y un receptor,

realizándose dicha comunicación a través de canales distribuidos en frecuencia, que aseguran una diversidad de enlace, o a través de canales localizados en frecuencia que proporcionan una diversidad multiusuario, caracterizado porque en un sistema de comunicación celular multi-usuario, los recursos de comunicación están divididos en periodos de tiempo y sub-bandas de frecuencias, en donde parte de los recursos de comunicación se utilizan para canales localizados en frecuencia y parte de los recursos de comunicación se emplean para canales distribuidos en frecuencia y el método comprende: Clasificar parte de las sub-bandas de frecuencias (20b, 30b, 40d) como sub-bandas de frecuencias que transportan canales distribuidos en frecuencia y clasificar la parte restante de las sub-bandas de frecuencias (20c, 30c, 40b) en sub-bandas de frecuencias que transportan canales localizados en frecuencia, en donde se transmite al receptor un código, que indica que representa el plan de recursos de comunicación a utilizar

Método y sistema para la asignación de recursos de comunicaciones.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de los sistemas de comunicación por radio y en particular, a un método y sistema para asignar recursos de comunicación, especialmente para sistemas de comunicación celular multi-usuario, basada en paquetes.

Antecedentes de la invención

En los sistemas de comunicación celular multiusuario, basada en paquetes, tales como los sistemas multi-usuario de OFDM (Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal), un dispositivo programador que toma decisiones en cuanto a qué recursos de radio se asignan a qué usuario y cuándo se suelen emplear. De vez en cuando, los usuarios informan de la calidad de sus respectivos canales de radio a la estación base, en donde la estación base toma una decisión de programación. En un enlace ascendente, la estación base mide la calidad del canal, p.e., a partir de las señales piloto transmitidas por los usuarios. Los programadores pueden beneficiarse del hecho de que los canales de usuarios se cambian con independencia entre sí, p.e. canales de uno o más usuarios se pueden desvanecer o asimismo, uno o más canales asignados a un usuario especifico se pueden desvanecer, mientras que otros no lo hacen. En condiciones normales, a un usuario se le asignan recursos de radio cuando son buenas sus condiciones de canales. En consecuencia, el programador mejora el rendimiento del sistema (en términos de rendimiento de celdas) cuando se compara con sistemas que no explotan la calidad del canal de los usuarios a través de un programador.

La magnitud en la que el programador mejore el rendimiento del sistema dependerá, en enlace descendente, de la calidad de la información de realimentación. Se necesita una realimentación buena, detallada y exacta de la calidad del canal. Existen situaciones, sin embargo, en donde dicha realimentación exacta, y a su debido tiempo, no es posible. Un usuario podrá, por ejemplo, desplazarse a tan alta velocidad que una medida de la calidad del canal quedará anticuada y obsoleta en el momento en que alcance la estación base. Otro ejemplo de medidas de realimentación no fiables tiene lugar cuando un usuario de borde de celda tiene una relación de señal a ruido deficiente en el canal de realimentación del enlace ascendente y la medida de la calidad es simplemente erróneamente detectada en la estación base.

La programación podrá ser también ineficaz si el canal varía considerablemente, en el transcurso del tiempo, durante un intervalo de tiempo de transmisión, p.e. en caso de alta dispersión de Doppler. Para algunos tipos de datos, la programación puede no ser deseable, p.e. para datos con bajos requisitos de latencia y bajas tasas de datos. Los datos de realimentación es un ejemplo típico de dicha clase de datos. En este caso, los canales dedicados no son adecuados.

Para estas situaciones, el sistema podrá proporcionar un canal distribuido en frecuencia para poder asegurar un funcionamiento del enlace con alta biodiversidad. En consecuencia, a los usuarios, con realimentación de calidad del canal fiable y con datos adecuados para la programación, se les asigna recursos de radio cuando y donde sus respectivas condiciones de los canales se conocen que son adecuadas y a otros usuarios se les asignan canales distribuidos en frecuencia.

Un problema, sin embargo, es cómo proporcionar, a la vez, canales de alta diversidad de enlace (distribuidos en frecuencia) y canales de alta diversidad multiusuario (localizados en frecuencia) al mismo tiempo en una forma eficiente.

Un intento para resolver este problema se da a conocer en el documento IREE Std 802.16-2004, "Estándar para Redes de Área Metropolitana y Locales", Parte 16: "Interfaz de aire para Sistemas de Acceso Inalámbrico de Ancho de Banda Fijo", 2004, en donde dicho problema se ha resuelto mediante el uso de las así denominadas "zonas". Una zona es un periodo de tiempo durante el cual se transmite un determinado tipo de canal. Cada trama de radio contiene dos zonas, una para la transmisión de los canales localizados en frecuencia seguida por otra zona para canales de distribuidos en frecuencia en una forma pura de multiplexación en el tiempo. En la cabecera de cada trama de radio se transporta información en cuanto a cuándo, en el tiempo, una zona cambia a la siguiente.

Un inconveniente con esta solución, sin embargo, es que la diversidad de enlace está limitada.

En consecuencia, existe una red para un sistema con mejor diversidad de enlace.

La solicitud de patente US 6.064.62 da a conocer un sistema y método para optimizar la utilización de un medio de transmisión de comunicación. El medio de transmisión se puede fragmentar, en campos de tiempo y de frecuencia, con el fin de crear segmentos de tiempo-frecuencia para su asignación a usuarios que tengan tasas de acceso variables y requisitos de aplicación del usuario. Mediante programación de los usuarios de diversas velocidades, dentro de los campos de la frecuencia y del tiempo, el sistema y el método se pueden asignar de forma eficiente y hacer uso del espectro disponible, admitiendo, de este modo, a usuarios de más altas tasas que requieran mayores anchos de banda y asignaciones de tramos de tiempo pero, al mismo tiempo, conservando un acceso eficiente, respecto al coste, para usuarios de más bajas velocidades.

Sumario de la invención

Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un sistema y un método para asignar recursos de comunicación en un sistema de comunicación multi-usuario celular, que presenta una mejor diversidad de enlace en comparación con la técnica anterior conocida.

Estos objetivos se consiguen, conforme a un primer aspecto de la invención, por un método según se define en la reivindicación 1, un sistema según la reivindicación 11 y un emisor según la reivindicación 18.

De acuerdo con la presente invención, los recursos de comunicación se dividen en periodos de tiempo y sub-bandas de frecuencias, en donde parte de los recursos de comunicación se utilizan para canales localizados en frecuencia y parte de los recursos de comunicación se usan para canales distribuidos en frecuencia. El método comprende:

- clasificar parte de dichas sub-bandas como sub-bandas que transportan canales distribuidos en frecuencia

- clasificar parte de dichas sub-bandas como sub-bandas que transportan canales localizados en frecuencia.

Esto tiene la ventaja de que la comunicación localizada en frecuencia y la comunicación distribuida en frecuencia se pueden realizar simultáneamente y sin interrupción, puesto que se elimina el retardo potencial asociado con cada uno de los dos tipos de canal, impuestos por la "zona"-estructura de la técnica anterior. Además, habida cuenta que la presente invención permite la transmisión continua de datos, la presente invención presenta la ventaja de que se mejora la diversidad de enlace porque aun cuando la calidad de la señal sea deficiente, durante parte de una trama de transmisión, la calidad de la señal, durante el resto de la trama, puede lo bastante suficiente para garantizar una transmisión correcta. Asimismo, esta invención presenta la ventaja de que no existe ningún retardo hasta que esté disponible el tipo de canal deseado (localizado o distribuido), puesto que ambos tipos de canales siempre están disponibles, lo que es una ventaja sustancial, en particular para transmisiones de datos en paquetes con demandas para retransmisiones rápidas.

Después de realizar la clasificación de las sub-bandas de frecuencias, la clasificación se puede cambiar de un periodo de tiempo a otro periodo de tiempo, después de un cierto número de intervalos de tiempo o a intervalos predeterminados. Los respectivos tipos de sub-bandas se pueden transmitir en un canal difundido al principio, o antes, de un periodo de tiempo. Esto tiene la ventaja de que una distribución de recursos de comunicación localizados en frecuencia y distribuidos en frecuencia de comunicación, lo que optimiza el rendimiento del sistema siempre que se pueda utilizar.

Un código, que representa una disposición particular de los recursos de comunicación se puede transmitir al receptor, en donde el código podrá emplearse por el receptor para recuperar el plan de recursos de comunicaciones a utilizar. Esto presenta la ventaja de que un plan de recursos de comunicaciones, bastante complicado, se podrá comunicar a los receptores sin señalización...

1. Método para asignar recursos de comunicación para la comunicación entre un emisor y un receptor, realizándose dicha comunicación a través de canales distribuidos en frecuencia, que aseguran una diversidad de enlace, o a través de canales localizados en frecuencia que proporcionan una diversidad multiusuario, caracterizado porque en un sistema de comunicación celular multi-usuario, los recursos de comunicación están divididos en periodos de tiempo y sub-bandas de frecuencias, en donde parte de los recursos de comunicación se utilizan para canales localizados en frecuencia y parte de los recursos de comunicación se emplean para canales distribuidos en frecuencia y el método comprende:

Clasificar parte de las sub-bandas de frecuencias (20b, 30b, 40d) como sub-bandas de frecuencias que transportan canales distribuidos en frecuencia y

clasificar la parte restante de las sub-bandas de frecuencias (20c, 30c, 40b) en sub-bandas de frecuencias que transportan canales localizados en frecuencia, en donde se transmite al receptor un código, que indica que representa el plan de recursos de comunicación a utilizar.

2. Método, según la reivindicación 1, que comprende, además, después de realizar la clasificación de las sub-bandas de frecuencias:

cambiar la clasificación desde un periodo de tiempo a otro, después de un cierto número de intervalos de tiempo o a intervalos predeterminados.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, que comprende, además:

transmitir, en un canal difundido, al principio de, o antes de, un periodo de tiempo, tipos respectivos de las sub-bandas.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el código se utiliza, por el receptor para recuperar el plan de recursos de comunicaciones a emplear.

5. Método según la reivindicación 1, que comprende, además, después de realizar la clasificación de las sub-bandas de frecuencias:

mantener la clasificación realizada de un periodo de tiempo a otro.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde los canales distribuidos en frecuencia comprenden canales de salto de frecuencia.

7. Método según la reivindicación 6, en donde los canales de salto de frecuencia se basan en una secuencia de salto genérica y en donde las sub-bandas, utilizadas por canales no de salto de frecuencia, se eliminan de la secuencia de salto.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde los canales distribuidos en frecuencia comprenden canales multiplexados en el tiempo, canales multiplexados por código y canales multiplexados por frecuencias entrelazadas.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde se usa un programador para la multiplexación de los canales localizados en frecuencia en las sub-bandas de frecuencias determinadas como debiendo usarse para canales localizados en frecuencia y en donde los canales distribuidos en frecuencia son multiplexados en las sub-bandas de frecuencias a utilizar como para los canales distribuidos en frecuencia.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el periodo de tiempo es un tramo de tiempo o una trama de transmisión.

11. Sistema para asignar recursos de comunicación para la comunicación entre un emisor y un receptor en un sistema de comunicación multi-usuario celular, realizándose dicha comunicación a través de canales distribuidos en frecuencia que proporcionan una diversidad de enlace, o a través de canales localizados en frecuencia, que proporcionan una diversidad multiusuario, caracterizado porque los recursos de comunicación están divididos en periodos de tiempo y sub-bandas de frecuencias, en donde parte de los recursos de comunicación se utilizan para canales localizados en frecuencia y parte de los recursos de comunicación se emplean para canales distribuidos en frecuencia y el sistema comprende un dispositivo configurado para:

clasificar parte de las sub-bandas de frecuencias (20b, 30b, 40d) como sub-bandas de frecuencias para transportar canales distribuidos en frecuencia y

clasificar la parte restante de las sub-bandas de frecuencias (20c, 30c, 40b) como sub-bandas de frecuencias para transportar canales localizados en frecuencia, en donde el sistema comprende, además, un dispositivo configurado para transmitir, al receptor, un código que representa el plan de recursos de comunicaciones a utilizar.

12. Sistema, según la reivindicación 11, que comprende, además, un dispositivo configurado para cambiar la clasificación de un periodo de tiempo a otro, después de un cierto número de intervalos de tiempo o a intervalos predeterminados.

13. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, que comprende, además, un dispositivo configurado para transmitir, en un canal difundido, al principio de, o antes de, un periodo de tiempo, los tipos respectivos de las sub-bandas.

14. Sistema, según la reivindicación 11, que comprende, además, un dispositivo configurado para mantener la clasificación realizada de un periodo de tiempo a otro.

15. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en donde los canales distribuidos en frecuencia comprenden canales de salto de frecuencia.

16. Sistema según la reivindicación 15, en donde los canales de salto de frecuencia están basados en una secuencia de salto genérica y en donde el sistema comprende, además, un dispositivo configurado para eliminar, de la secuencia de salto, las sub-bandas utilizadas por los canales de no salto de frecuencia.

17. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en donde los canales distribuidos en frecuencia comprenden canales multiplexados en el tiempo, canales multiplexados por código y canales multiplexados por frecuencias entrelazadas.

18. Un emisor para uso en un sistema de comunicación celular multi-usuario, caracterizado porque el emisor comprende un dispositivo configurado para ejecutar un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.